sys/gdb/gdb_packet.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2004 Marcel Moolenaar
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/ctype.h>
  35 #include <sys/kdb.h>
  36 #include <sys/libkern.h>
  37 #include <sys/ttydefaults.h>
  38
  39 #include <machine/gdb_machdep.h>
  40 #include <machine/kdb.h>
  41
  42 #include <gdb/gdb.h>
  43 #include <gdb/gdb_int.h>
  44
  45 static char gdb_rxbuf[GDB_BUFSZ];
  46 char *gdb_rxp = NULL;
  47 size_t gdb_rxsz = 0;
  48
  49 /*
  50  * The goal here is to allow in-place framing without making the math around
  51  * 'gdb_txbuf' more complicated.  A generous reading of union special rule for
  52  * "common initial sequence" suggests this may be valid in standard C99 and
  53  * later.
  54  */
  55 static union {
  56         struct _midbuf {
  57                 char mb_pad1;
  58                 char mb_buf[GDB_BUFSZ];
  59                 char mb_pad2[4];
  60         } __packed txu_midbuf;
  61         /* sizeof includes trailing nul byte and this is intentional. */
  62         char txu_fullbuf[GDB_BUFSZ + sizeof("$#..")];
  63 } gdb_tx_u;
  64 #define gdb_txbuf       gdb_tx_u.txu_midbuf.mb_buf
  65 #define gdb_tx_fullbuf  gdb_tx_u.txu_fullbuf
  66 _Static_assert(sizeof(gdb_tx_u.txu_midbuf) == sizeof(gdb_tx_u.txu_fullbuf) &&
  67     offsetof(struct _midbuf, mb_buf) == 1,
  68     "assertions necessary for correctness");
  69 char *gdb_txp = NULL;                   /* Used in inline functions. */
  70
  71 #define C2N(c)  (((c) < 'A') ? (c) - '0' : \
  72             10 + (((c) < 'a') ? (c) - 'A' : (c) - 'a'))
  73 #define N2C(n)  (((n) < 10) ? (n) + '0' : (n) + 'a' - 10)
  74
  75 /*
  76  * Get a single character
  77  */
  78
  79 static int
  80 gdb_getc(void)
  81 {
  82         int c;
  83
  84         do
  85                 c = gdb_cur->gdb_getc();
  86         while (c == -1);
  87
  88         if (c == CTRL('C')) {
  89                 printf("Received ^C; trying to switch back to ddb.\n");
  90
  91                 if (gdb_cur->gdb_dbfeatures & GDB_DBGP_FEAT_WANTTERM)
  92                         gdb_cur->gdb_term();
  93
  94                 if (kdb_dbbe_select("ddb") != 0)
  95                         printf("The ddb backend could not be selected.\n");
  96                 else {
  97                         printf("using longjmp, hope it works!\n");
  98                         kdb_reenter();
  99                 }
 100         }
 101         return (c);
 102 }
 103
 104 /*
 105  * Functions to receive and extract from a packet.
 106  */
 107
 108 int
 109 gdb_rx_begin(void)
 110 {
 111         int c, cksum;
 112
 113         gdb_rxp = NULL;
 114         do {
 115                 /*
 116                  * Wait for the start character, ignore all others.
 117                  * XXX needs a timeout.
 118                  */
 119                 while ((c = gdb_getc()) != '$')
 120                         ;
 121
 122                 /* Read until a # or end of buffer is found. */
 123                 cksum = 0;
 124                 gdb_rxsz = 0;
 125                 while (gdb_rxsz < sizeof(gdb_rxbuf) - 1) {
 126                         c = gdb_getc();
 127                         if (c == '#')
 128                                 break;
 129                         gdb_rxbuf[gdb_rxsz++] = c;
 130                         cksum += c;
 131                 }
 132                 gdb_rxbuf[gdb_rxsz] = 0;
 133                 cksum &= 0xff;
 134
 135                 /* Bail out on a buffer overflow. */
 136                 if (c != '#') {
 137                         gdb_nack();
 138                         return (ENOSPC);
 139                 }
 140
 141                 /*
 142                  * In Not-AckMode, we can assume reliable transport and neither
 143                  * need to verify checksums nor send Ack/Nack.
 144                  */
 145                 if (!gdb_ackmode)
 146                         break;
 147
 148                 c = gdb_getc();
 149                 cksum -= (C2N(c) << 4) & 0xf0;
 150                 c = gdb_getc();
 151                 cksum -= C2N(c) & 0x0f;
 152                 if (cksum == 0) {
 153                         gdb_ack();
 154                 } else {
 155                         gdb_nack();
 156                         printf("GDB: packet `%s' has invalid checksum\n",
 157                             gdb_rxbuf);
 158                 }
 159         } while (cksum != 0);
 160
 161         gdb_rxp = gdb_rxbuf;
 162         return (0);
 163 }
 164
 165 int
 166 gdb_rx_equal(const char *str)
 167 {
 168         int len;
 169
 170         len = strlen(str);
 171         if (len > gdb_rxsz || strncmp(str, gdb_rxp, len) != 0)
 172                 return (0);
 173         gdb_rxp += len;
 174         gdb_rxsz -= len;
 175         return (1);
 176 }
 177
 178 int
 179 gdb_rx_mem(unsigned char *addr, size_t size)
 180 {
 181         unsigned char *p;
 182         void *prev;
 183         void *wctx;
 184         jmp_buf jb;
 185         size_t cnt;
 186         int ret;
 187         unsigned char c;
 188
 189         if (size * 2 != gdb_rxsz)
 190                 return (-1);
 191
 192         wctx = gdb_begin_write();
 193         prev = kdb_jmpbuf(jb);
 194         ret = setjmp(jb);
 195         if (ret == 0) {
 196                 p = addr;
 197                 cnt = size;
 198                 while (cnt-- > 0) {
 199                         c = (C2N(gdb_rxp[0]) << 4) & 0xf0;
 200                         c |= C2N(gdb_rxp[1]) & 0x0f;
 201                         *p++ = c;
 202                         gdb_rxsz -= 2;
 203                         gdb_rxp += 2;
 204                 }
 205                 kdb_cpu_sync_icache(addr, size);
 206         }
 207         (void)kdb_jmpbuf(prev);
 208         gdb_end_write(wctx);
 209         return ((ret == 0) ? 1 : 0);
 210 }
 211
 212 int
 213 gdb_rx_varhex(uintmax_t *vp)
 214 {
 215         uintmax_t v;
 216         int c, neg;
 217
 218         c = gdb_rx_char();
 219         neg = (c == '-') ? 1 : 0;
 220         if (neg == 1)
 221                 c = gdb_rx_char();
 222         if (!isxdigit(c)) {
 223                 gdb_rxp -= ((c == -1) ? 0 : 1) + neg;
 224                 gdb_rxsz += ((c == -1) ? 0 : 1) + neg;
 225                 return (-1);
 226         }
 227         v = 0;
 228         do {
 229                 v <<= 4;
 230                 v += C2N(c);
 231                 c = gdb_rx_char();
 232         } while (isxdigit(c));
 233         if (c != EOF) {
 234                 gdb_rxp--;
 235                 gdb_rxsz++;
 236         }
 237         *vp = (neg) ? -v : v;
 238         return (0);
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Function to build and send a package.
 243  */
 244
 245 void
 246 gdb_tx_begin(char tp)
 247 {
 248
 249         gdb_txp = gdb_txbuf;
 250         if (tp != '\0')
 251                 gdb_tx_char(tp);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Take raw packet buffer and perform typical GDB packet framing, but not run-
 256  * length encoding, before forwarding to driver ::gdb_sendpacket() routine.
 257  */
 258 static void
 259 gdb_tx_sendpacket(void)
 260 {
 261         size_t msglen, i;
 262         unsigned char csum;
 263
 264         msglen = gdb_txp - gdb_txbuf;
 265
 266         /* Add GDB packet framing */
 267         gdb_tx_fullbuf[0] = '$';
 268
 269         csum = 0;
 270         for (i = 0; i < msglen; i++)
 271                 csum += (unsigned char)gdb_txbuf[i];
 272         snprintf(&gdb_tx_fullbuf[1 + msglen], 4, "#%02x", (unsigned)csum);
 273
 274         gdb_cur->gdb_sendpacket(gdb_tx_fullbuf, msglen + 4);
 275 }
 276
 277 int
 278 gdb_tx_end(void)
 279 {
 280         const char *p;
 281         int runlen;
 282         unsigned char c, cksum;
 283
 284         do {
 285                 if (gdb_cur->gdb_sendpacket != NULL) {
 286                         gdb_tx_sendpacket();
 287                         goto getack;
 288                 }
 289
 290                 gdb_cur->gdb_putc('$');
 291
 292                 cksum = 0;
 293                 p = gdb_txbuf;
 294                 while (p < gdb_txp) {
 295                         /* Send a character and start run-length encoding. */
 296                         c = *p++;
 297                         gdb_cur->gdb_putc(c);
 298                         cksum += c;
 299                         runlen = 0;
 300                         /* Determine run-length and update checksum. */
 301                         while (p < gdb_txp && *p == c) {
 302                                 runlen++;
 303                                 p++;
 304                         }
 305                         /* Emit the run-length encoded string. */
 306                         while (runlen >= 97) {
 307                                 gdb_cur->gdb_putc('*');
 308                                 cksum += '*';
 309                                 gdb_cur->gdb_putc(97+29);
 310                                 cksum += 97+29;
 311                                 runlen -= 97;
 312                                 if (runlen > 0) {
 313                                         gdb_cur->gdb_putc(c);
 314                                         cksum += c;
 315                                         runlen--;
 316                                 }
 317                         }
 318                         if (runlen == 1) {
 319                                 gdb_cur->gdb_putc(c);
 320                                 cksum += c;
 321                                 runlen--;
 322                         }
 323                         if (runlen == 0)
 324                                 continue;
 325                         /* Don't emit '$', '#', '+' or '-'. */
 326                         if (runlen == 7) {
 327                                 gdb_cur->gdb_putc(c);
 328                                 cksum += c;
 329                                 runlen--;
 330                         }
 331                         if (runlen == 6 || runlen == 14 || runlen == 16) {
 332                                 gdb_cur->gdb_putc(c);
 333                                 cksum += c;
 334                                 runlen--;
 335                         }
 336                         gdb_cur->gdb_putc('*');
 337                         cksum += '*';
 338                         gdb_cur->gdb_putc(runlen+29);
 339                         cksum += runlen+29;
 340                 }
 341
 342                 gdb_cur->gdb_putc('#');
 343                 c = cksum >> 4;
 344                 gdb_cur->gdb_putc(N2C(c));
 345                 c = cksum & 0x0f;
 346                 gdb_cur->gdb_putc(N2C(c));
 347
 348 getack:
 349                 /*
 350                  * In NoAckMode, it is assumed that the underlying transport is
 351                  * reliable and thus neither conservant sends acknowledgements;
 352                  * there is nothing to wait for here.
 353                  */
 354                 if (!gdb_ackmode)
 355                         break;
 356
 357                 c = gdb_getc();
 358         } while (c != '+');
 359
 360         return (0);
 361 }
 362
 363 int
 364 gdb_tx_mem(const unsigned char *addr, size_t size)
 365 {
 366         void *prev;
 367         jmp_buf jb;
 368         int ret;
 369
 370         prev = kdb_jmpbuf(jb);
 371         ret = setjmp(jb);
 372         if (ret == 0) {
 373                 while (size-- > 0) {
 374                         *gdb_txp++ = N2C(*addr >> 4);
 375                         *gdb_txp++ = N2C(*addr & 0x0f);
 376                         addr++;
 377                 }
 378         }
 379         (void)kdb_jmpbuf(prev);
 380         return ((ret == 0) ? 1 : 0);
 381 }
 382
 383 void
 384 gdb_tx_reg(int regnum)
 385 {
 386         unsigned char *regp;
 387         size_t regsz;
 388
 389         regp = gdb_cpu_getreg(regnum, &regsz);
 390         if (regp == NULL) {
 391                 /* Register unavailable. */
 392                 while (regsz--) {
 393                         gdb_tx_char('x');
 394                         gdb_tx_char('x');
 395                 }
 396         } else
 397                 gdb_tx_mem(regp, regsz);
 398 }
 399
 400 bool
 401 gdb_txbuf_has_capacity(size_t req)
 402 {
 403         return (((char *)gdb_txbuf + sizeof(gdb_txbuf) - gdb_txp) >= req);
 404 }
 405
 406 /* Read binary data up until the end of the packet or until we have datalen decoded bytes */
 407 int
 408 gdb_rx_bindata(unsigned char *data, size_t datalen, size_t *amt)
 409 {
 410         int c;
 411
 412         *amt = 0;
 413
 414         while (*amt < datalen) {
 415                 c = gdb_rx_char();
 416                 if (c == EOF)
 417                         break;
 418                 /* Escaped character up next */
 419                 if (c == '}') {
 420                         /* Malformed packet. */
 421                         if ((c = gdb_rx_char()) == EOF)
 422                                 return (1);
 423                         c ^= 0x20;
 424                 }
 425                 *(data++) = c & 0xff;
 426                 (*amt)++;
 427         }
 428
 429         return (0);
 430 }
 431
 432 int
 433 gdb_search_mem(const unsigned char *addr, size_t size, const unsigned char *pat, size_t patlen, const unsigned char **found)
 434 {
 435         void *prev;
 436         jmp_buf jb;
 437         int ret;
 438
 439         prev = kdb_jmpbuf(jb);
 440         ret = setjmp(jb);
 441         if (ret == 0)
 442                 *found = memmem(addr, size, pat, patlen);
 443
 444         (void)kdb_jmpbuf(prev);
 445         return ((ret == 0) ? 1 : 0);
 446 }